第2節(jié) 內(nèi)能第1課時 初步認(rèn)識內(nèi)能 學(xué)習(xí)目標(biāo)知 識 與 技 能 1.了 解 內(nèi) 能 的 概 念 ， 知 道 內(nèi) 能 是 分 子 動 能 和 分 子 勢 能 的 總 和 .2.理 解 并 能 簡 單 描 述 溫 度 和 內(nèi) 能 的 關(guān) 系 .3.能 正 確 理 解 內(nèi) 能 和 機 械 能 的 區(qū) 別 .過 程 與 方 法 1.通 過 演 示 實 驗 說 明 溫 度 和 內(nèi) 能 之 間 的 關(guān) 系 .2.學(xué) 會 用 類 比 的 方 法 研 究 問 題 .情 感 、 態(tài) 度與 價 值 觀 1.通 過 探 究 使 學(xué) 生 體 驗 探 究 的 過 程 ， 激 發(fā) 學(xué) 生 主 動 學(xué) 習(xí) 的 興 趣 .2.鼓 勵 學(xué) 生 自 己 查 找 資 料 ， 培 養(yǎng) 學(xué) 生 自 學(xué) 的 能 力 .學(xué)習(xí)難點學(xué)習(xí)重點內(nèi) 能 概 念 的 建 立正 確 理 解 內(nèi) 能 與 溫 度 的 關(guān) 系 2. 內(nèi) 能 的 單 位 和 影 響 因 素 ： 內(nèi) 能 的 單 位 是 _， 各 種 形 式 能量 的 單 位 都 是 _. 物 體 的 內(nèi) 能 與 物 體 內(nèi) 部 分 子 的 _和分 子 之 間 的 _情 況 有 關(guān) . 一 切 物 體 都 具 有 內(nèi) 能 ， 當(dāng) 物 體 的 溫度 升 高 時 ， 內(nèi) 能 _， 溫 度 降 低 時 ， 內(nèi) 能 _.1.內(nèi) 能 的 概 念 ： 分 子 由 于 不 停 地 做 _而 具 有 的 動 能 叫 做 分子 動 能 . 分 子 之 間 由 于 存 在 類 似 彈 簧 形 變 時 的 相 互 _具 有的 勢 能 叫 做 分 子 勢 能 . 構(gòu) 成 物 體 的 所 有 分 子 ， 其 _與_的 總 和 叫 做 物 體 的 內(nèi) 能 .熱 運 動 作 用 力熱 運 動 的 動 能 分 子 勢 能焦 耳 (J)焦 耳 熱 運 動相 互 作 用增 加 減 少 點 擊 播 放 嫦 娥 二 號 發(fā) 射 、 進(jìn) 入 月 球 軌 道 三次 制 動 ， 依 靠 什 么 能 量 做 動 力 呢 ? （ 1） 燃 氣 為 什 么 有 這 么 大 的 能 量 呢 ？（ 2） 這 種 能 量 有 什 么 特 點 ？（ 3） 它 與 前 面 學(xué) 習(xí) 的 電 能 、 機 械 能 有 何 不 同 呢 ？ 靠 的 是 燃 料 燃 燒 產(chǎn) 生 高 溫高 壓 的 燃 氣 推 動 火 箭 做 功 ， 把衛(wèi) 星 送 上 月 球 . 分 子 和 足 球 是 否 有 相 似 之 處 ？ 宏 觀 物 體 運 動 時 具 有 動 能 ， 那 么 微 觀 物 體 分 子 具 有 什 么能 呢 ？ 分 子 在 永 不 停 息 地 做 無 規(guī) 則運 動 ， 一 切 運 動 的 物 體 都 具 有 動能 ， 那 么 分 子 也 具 有 動 能 .知 識 點 1 擴 散 現(xiàn) 象 表 明 一 切 物 質(zhì) 的 分 子 都 在 不 停 地 做 無 規(guī) 則 運動 ， 分 子 的 運 動 跟 溫 度 有 關(guān) ， 溫 度 越 高 ， 分 子 運 動 越 劇 烈 ，分 子 具 有 的 動 能 也 就 越 大 . 運 動 的 分 子 具 有 動 能 ， 那 么 它的 動 能 大 小 與 什 么 因 素 有 關(guān) ？ 分 子 和 孩 子 是 否 有 相 似 之 處 ？ 彈 簧 發(fā) 生 彈 性 形 變 時 具 有 勢 能 ， 而 分 子 間 有 相 互 作 用 力 ，相 互 吸 引 或 排 斥 的 分 子 會 不 會 也 有 勢 能 呢 ？ 相 互 吸 引 或 排 斥 的分 子 應(yīng) 該 也 具 有 勢 能 . 構(gòu) 成 物 體 的 所 有 分 子 ， 其 熱 運 動 的 動 能 與 分 子 勢 能 的 總和 ， 叫 做 物 體 的 內(nèi) 能 。 內(nèi) 能 的 單 位 是 焦 耳 （ J） 。 所 有 分 子 。 “ 內(nèi) 能 ” 是 指 物 體 具 有 的 ， 而 不 是 分 子 具 有 的 。注 意 ： 分 析 這 兩 幅 圖 中 的 鐵 水 和冰 塊 具 有 能 量 嗎 ？ 為 什 么 具 有 ？思 考 ： 是 不 是 一 切 物 體 都 有 內(nèi) 能 ？ 熾 熱 的 鐵 水 ， 溫 度很 高 ， 分 子 運 動 很 劇 烈 ，它 具 有 內(nèi) 能 . 冰 山 上 冰 冷 的 冰 塊 ， 雖 然 溫 度很 低 ， 但 其 內(nèi) 部 的 分 子 仍 在 做 無 規(guī)則 運 動 ， 所 以 它 具 有 內(nèi) 能 .一 切 物 體 ， 不 論 溫 度 高 低 都 具 有 內(nèi) 能 。 因 為 所 有 的 物 體 的 分 子 都 在 不 停 地 做 無 規(guī) 則 運 動 ， 所 以一 切 物 體 都 具 有 內(nèi) 能 。 下 列 有 關(guān) 物 體 內(nèi) 能 的 說 法 中 ， 正 確 的 是 （ ）A. 0 的 物 體 沒 有 內(nèi) 能B. 內(nèi) 能 是 物 體 內(nèi) 部 一 部 分 分 子 做 無 規(guī) 則 運 動 所 具 有 的 能C. 內(nèi) 能 是 物 體 具 有 的 動 能 和 勢 能 的 總 和D. 一 切 物 體 都 有 內(nèi) 能 D 機 械 能 內(nèi) 能 是 物 體 內(nèi) 部 所 有 分 子 的 分 子 動 能 和 分 子 勢 能 的總 和 ， 一 切 物 體 在 任 何 時 刻 任 何 溫 度 下 都 具 有 內(nèi) 能 。 什 么 物 質(zhì)具 有是 否看 得 見能 否直 觀 感 受是 否 每 時每 刻 都 有 分 子 總 是 在 永 不 停 息 地 運 動 ，因 此 ， 內(nèi) 能 應(yīng) 該 每 時 每 刻 ，不 論 何 種 狀 態(tài) 都 具 有機 械 能是 宏 觀 物 體 具 有 的看 得 見能 直 觀 感 受 到 內(nèi) 能是 微 觀 分 子 具 有 的看 不 見只 能 借 助 它 表 現(xiàn) 出 來的 現(xiàn) 象 感 知物 體 的 機 械 能 不是 每 時 每 刻 都 有 內(nèi) 能 與 機 械 能 是 兩 種 不 同 形 式 的 能 ， 內(nèi) 能 是 與 分 子 運 動 相 對 應(yīng) 的 能 量 ， 是 物 體 內(nèi) 部 分 子 動能 與 分 子 勢 能 之 和 ， 是 與 物 體 內(nèi) 部 分 子 數(shù) 、 溫 度 、 分 子 間距 離 有 關(guān) 的 能 量 . 機 械 能 是 與 整 個 物 體 的 機 械 運 動 相 對 應(yīng) 的 能 量 ， 是 物體 動 能 與 勢 能 之 和 ， 是 由 物 體 質(zhì) 量 、 整 個 運 動 狀 態(tài) 和 相 對位 置 決 定 的 能 量 . 分 子 無 規(guī) 則 運 動的 劇 烈 程 度體 積 和狀 態(tài) 分 子 間 的作 用 力分 子 個 數(shù)物 質(zhì) 的 種 類內(nèi) 能 大 小 可 能 與 什 么 因 素 有 關(guān) ？知 識 點 2 （ 1） 內(nèi) 能 與 溫 度 有 關(guān) ， 同 一 物 體 ， 溫 度 越 高 ， 內(nèi) 能 越大 ， 溫 度 越 低 ， 內(nèi) 能 越 少 . （ 2） 內(nèi) 能 還 與 物 體 的 體 積 （ 或 質(zhì) 量 、 狀 態(tài) ） 有 關(guān) ， 同種 物 質(zhì) ， 溫 度 相 同 時 ， 體 積 （ 質(zhì) 量 ） 越 大 ， 內(nèi) 能 越 大 . 關(guān) 于 物 體 的 內(nèi) 能 ， 下 列 說 法 正 確 的 是 （ ）A. 物 體 的 質(zhì) 量 越 大 ， 內(nèi) 能 越 小B. 物 體 舉 得 越 高 ， 內(nèi) 能 越 大C. 物 體 運 動 得 越 快 ， 舉 得 越 高 ， 內(nèi) 能 越 大D. 物 體 溫 度 越 高 ， 內(nèi) 能 越 大 D解 析 ： 運 動 速 度舉 起 的 高 度 影 響 的 是機 械 能 機 械 能 與 內(nèi) 能 是 兩種 不 同 形 式 的 能 ！對 于 同 一 物 體 ， 溫 度 越 高 ， 內(nèi) 能 越 大 . 同 種 物 質(zhì) ， 溫 度 相 同 ， 狀 態(tài) 不 變 時 ，質(zhì) 量 越 大 ， 內(nèi) 能 越 大 ， 故 選 D. 物 體 的 內(nèi) 能 與 三 個 因素 有 關(guān) ， 即 物 體 的 質(zhì)量 、 溫 度 、 狀 態(tài) . 小 明 和 小 剛 為 一 件 事 爭 論 起 來 . 小 明 說 ： “ 零 攝 氏 度 的 水 和 零攝 氏 度 的 冰 的 溫 度 是 一 樣 的 ， 因 此 ， 它 們 的 內(nèi) 能 是 一 樣 的 . ” 小 剛說 ： “ 不 對 ， 它 們 的 內(nèi) 能 是 不 一 樣 的 . ” 你 認(rèn) 為 他 倆 誰 說 得 對 ？ 說出 你 的 理 由 。答 ： 小 剛 說 得 對 . 因 為 溫 度 和 質(zhì) 量 相 同 的 水 和 冰 ， 一 個 是 液 態(tài) ，一 個 是 固 態(tài) ， 體 積 也 不 一 樣 ， 所 以 它 們 的 內(nèi) 能 不 一 樣 .解 析 ： 內(nèi) 能 與 物 體 內(nèi) 部 分 子 的 熱 運 動 和 分子 之 間 的 作 用 情 況 有 關(guān) ， 即 與 物 體 的 溫 度 、質(zhì) 量 、 狀 態(tài) 、 體 積 有 關(guān) .注 意 題 目 中 的 隱 含 條 件是 水 和 冰 的 質(zhì) 量 相 等 . 1.下 列 關(guān) 于 內(nèi) 能 的 說 法 中 正 確 的 是 （ ）A 靜 止 的 物 體 沒 有 內(nèi) 能B 0 以 下 的 物 體 沒 有 內(nèi) 能C 內(nèi) 能 和 機 械 能 是 同 一 種 形 式 的 能 量D 內(nèi) 能 與 物 體 的 溫 度 有 關(guān) D 2.下 列 關(guān) 于 物 體 的 內(nèi) 能 和 溫 度 關(guān) 系 的 說 法 中 ， 正 確 的 是 （ ）A.物 體 的 內(nèi) 能 跟 溫 度 有 關(guān) ， 物 體 的 內(nèi) 能 越 大 ， 溫 度 越 高B.物 體 的 內(nèi) 能 跟 溫 度 有 關(guān) ， 物 體 的 溫 度 升 高 內(nèi) 能 增 大C.物 體 的 內(nèi) 能 只 和 溫 度 有 關(guān) ， 所 以 溫 度 高 的 物 體 ， 內(nèi) 能 一 定 大D.物 體 的 內(nèi) 能 只 和 溫 度 有 關(guān) ， 內(nèi) 能 大 的 物 體 溫 度 一 定 高 .物 體 的 內(nèi) 能 與 三 個 因 素 有 關(guān) ， 即 物 體 的 質(zhì) 量 、 溫 度 、 狀 態(tài) . B 4. 比 較 靜 止 在 地 面 上 的 球 和 運 動 在 空 中 的 球 所 具 有 的 機 械能 和 內(nèi) 能 。3. 內(nèi) 能 與 機 械 能 是 一 回 事 嗎 ？ 內(nèi) 能 的 大 小 跟 分 子 的 熱 運 動 和 分 子 間 相 互 作 用 有 關(guān) ；機 械 能 跟 機 械 運 動 有 關(guān) ， 故 兩 者 不 是 一 回 事 。 靜 止 在 地 面 上 的 球 沒 有 機 械 能 ， 運 動 在 空 中 的 球 具 有機 械 能 ； 但 無 論 在 地 上 還 是 在 空 中 ， 都 具 有 內(nèi) 能 。 1.從 課 后 習(xí) 題 中 選 取 ；2.完 成 練 習(xí) 冊 本 課 時 的 習(xí) 題 。 1.本 節(jié) 課 教 師 首 先 用 類 比 的 方 法 ， 讓 學(xué) 生 聯(lián) 想 分 子 具 有 動 能 和勢 能 ， 在 初 步 給 出 分 子 的 動 能 和 勢 能 的 基 礎(chǔ) 上 ， 建 立 內(nèi) 能 的 概 念 . 2.教 師 在 利 用 分 析 比 較 法 講 述 內(nèi) 能 和 機 械 能 的 區(qū) 別 時 ， 可以 從 宏 觀 和 微 觀 兩 方 面 進(jìn) 行 ， 首 先 說 明 內(nèi) 能 與 物 體 整 體 的 運 動無 關(guān) ， 而 機 械 能 與 物 體 整 體 的 機 械 運 動 有 關(guān) . 例 如 ， 拋 到 空 中的 球 ， 離 開 地 面 ， 具 有 重 力 勢 能 ， 它 在 空 中 飛 行 ， 具 有 動 能 ，球 的 重 力 勢 能 和 動 能 構(gòu) 成 球 的 機 械 能 . 球 內(nèi) 部 的 分 子 做 無 規(guī) 則熱 運 動 ， 而 且 分 子 之 間 有 相 互 作 用 ， 因 此 球 在 具 有 機 械 能 的 同時 還 具 有 內(nèi) 能 . 解 ： 推 動 瓶 塞 的 能 量 來 自 瓶 內(nèi) 壓 縮 氣 體 的 內(nèi) 能 .因 為 暖 水 瓶中 的 開 水 不 斷 汽 化 ， 使 瓶 內(nèi) 氣 體 的 密 度 不 斷 增 大 （ 相 當(dāng) 于 壓 縮 的氣 體 ） ， 瓶 內(nèi) 氣 體 壓 強 增 大 ， 當(dāng) 瓶 內(nèi) 氣 體 壓 強 作 用 在 瓶 塞 上 產(chǎn) 生向 上 的 壓 力 ， 大 于 瓶 塞 的 重 力 和 大 氣 給 瓶 塞 向 下 的 壓 力 時 ， 瓶 內(nèi)壓 縮 的 氣 體 就 會 推 開 瓶 塞 ， 對 瓶 塞 做 功 ， 瓶 內(nèi) 壓 縮 氣 體 的 內(nèi) 能 減小 ， 壓 縮 氣 體 的 內(nèi) 能 轉(zhuǎn) 化 為 瓶 塞 的 機 械 能 . 裝 著 開 水 的 暖 水 瓶 ， 有 時 瓶 塞 會 彈 起 來 .推 動 瓶 塞 的 能 量來 自 哪 里 ？想 想 議 議 （ 見 教 材 P7） （ 見 教 材 P10 動 手 動 腦 學(xué) 物 理 ）冰 粒 內(nèi) 能 增 大 ， 機 械 能 減 小 ；解 析 ： 冰 粒 在 下 落 過 程 中 ， 克 服 空 氣 阻 力做 功 ， 一 部 分 機 械 能 轉(zhuǎn) 化 為 內(nèi) 能 ， 因 而 冰粒 的 機 械 能 減 小 ， 內(nèi) 能 增 大 .1.請 分 析 在 以 下 過 程 中 ， 冰 粒 、 火 箭 箭 體 和 子 彈 的 內(nèi) 能 是 在增 大 還 是 減 小 ？ 機 械 能 在 增 大 還 是 減 小 ？（ 1） 云 中 形 成 的 冰 粒 在 下 落 中 ， 溫 度 漸 漸 升 高 變 成 了 雨 滴 . 1.請 分 析 在 以 下 過 程 中 ， 冰 粒 、 火 箭 箭 體 和 子 彈 的 內(nèi) 能 是 在增 大 還 是 減 小 ？ 機 械 能 在 增 大 還 是 減 小 ？（ 2） 火 箭 從 地 面 向 上 發(fā) 射 過 程 中 ， 火 箭 外 殼 和 大 氣 摩 擦 后溫 度 越 來 越 高 .火 箭 箭 體 內(nèi) 能 增 大 ， 機 械 能 增 大 ；解 析 ： 火 箭 在 升 空 過 程 中 ， 速 度 增 大 、 高度 升 高 ， 所 以 機 械 能 增 大 ， 同 時 克 服 摩 擦做 功 ， 箭 體 溫 度 升 高 ， 內(nèi) 能 增 大 ， 這 些 都是 消 耗 了 燃 料 的 化 學(xué) 能 轉(zhuǎn) 化 而 來 的 . 1.請 分 析 在 以 下 過 程 中 ， 冰 粒 、 火 箭 箭 體 和 子 彈 的 內(nèi) 能 是 在增 大 還 是 減 小 ？ 機 械 能 在 增 大 還 是 減 小 ？（ 3） 子 彈 擊 中 一 塊 木 板 ， 溫 度 升 高 .子 彈 內(nèi) 能 增 大 ， 機 械 能 減 小 . 解 析 ： 子 彈 擊 中 木 板 后 ， 速 度 減 小 機 械 能 減 小 ， 溫 度 升 高說 明 內(nèi) 能 增 大 .